Co se stane, když se spojí 4 elektrony? Zcela nový případ říká nedávná studie

Po téměř 20 letech Vědci nejprve předpovídali kvadrupólový elektron, bylo prokázáno, že důkaz o jeho přítomnosti se vyskytuje v experimentálním zařízení, které je zcela nové stav hmoty Otevírá zcela nové pole možností ve fyzice.

Technicky to, o čem zde mluvíme, je čtyřnásobek fermionu s odkazem na typ zapojených částic a na to, jak spolu interagují. Nyní, když to vědci našli, mohou zapracovat na tom, jak to použít.

Pokud uvažujete o supravodivosti, kde je elektrický odpor nulový, potřebujete páry elektronů – jsou známé jako Cooperovy páry – Tvořit a houstnout. Něco velmi podobného se děje se čtyřmi elektrony v tomto novém stavu.

„K úplnému pochopení této podmínky bude pravděpodobně trvat mnoho let výzkumu,“ Teoretický fyzik Igor Babayev říká: z KTH Royal Institute of Technology ve Švédsku a vedoucí výzkumník nové studie. Babayev vytvořil původní předpověď 2004 o tomto stavu hmoty.

Aby došlo ke čtyřnásobnému elektronu, je třeba zabránit tomu, aby se částice spojily a proudily bez odporu v normální poloze supravodič Něco, čím si vědci ani nebyli jisti, bylo ještě donedávna možné.

Babayev a jeho kolegové se podívali na supravodivý železný materiál zvaný Ba._{1 x}NS_XFe₂tak jako₂ (zobrazeno níže) za své zkušenosti, Předvoleno Pravděpodobně vytvoří neobvyklé efekty. Elektrický odpor a další materiály byly testovány v jiném teplotním rozsahu.

(Vadim Grinenko / Federico Cagliaris)

Experimenty prokázaly porušení symetrie reverzního času, což je fyzikální koncept, kde negativní výrazy v časovém ohnutí ve vzorcích mohou vyvolat stejnou událost zpět nebo transformovat pohyby v opačných směrech.

V případě čtyř –fermion Kondenzátor, o kterém hlásíme, časový posun jej uvádí do jiného stavu, “ Říká Babaev.

Celkově vzato, měření zaznamenaná z experimentů naznačují dalekosáhlé uspořádání: ne mezi páry elektronů (jako v supravodivosti), ale mezi páry párů. Toto je kvartérní fermion a nový stav hmoty.

Případ supravodivosti se používá všude, od Kvantové počítače ke mě MRI Skenery s magnetickou rezonancí (MRI), ale to se teprve uvidí, co je připraveno na nový stav hmoty umožněný multiplikací quadrupole fermionu. Jmenuje se tetronální kovová fáze BTRS (Broken Temporal Reflection Symmetry).

S tím druhým Nedávné studie Výzkumníci poukazují na stále více supravodičů, které nemají symetrii nebo stabilitu, které se od těchto materiálů dříve očekávaly, a vědci tvrdí, že tyto typy alternativních stavů hmoty nemusí být tak vzácné.

„Experimenty otevírají řadu nových otázek a odhalují řadu dalších neobvyklých vlastností spojených s jejich reakcí na teplotní gradienty, magnetická pole a ultrazvuk, které je třeba ještě lépe pochopit,“ Říká Babaev.

Hledání bylo zveřejněno v Fyzika přírody.